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CN108036696A - 一种零件内孔梯形槽位置尺寸的测量装置以及测量方法 - Google Patents

一种零件内孔梯形槽位置尺寸的测量装置以及测量方法 Download PDF

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Abstract

一种零件内孔梯形槽位置尺寸的测量装置及测量方法，测量装置由百分表、中心轴、测量筒、基准座组成，测量筒上设有测头，进行测量时被测零件放于工作台上，将测量装置的基准座伸入被测零件的孔中，使其基准座的底端面与孔底接触，旋转测量筒，并使测头伸入内孔梯形槽中，使其测头与内孔梯形槽斜面接触，记下百分表指针距零位的偏摆量，将被测零件的内孔梯形槽位置尺寸的中间值加上百分表的偏摆量，即得到内孔梯形槽位置尺寸的实际值。通过本发明的实施，可进行IT8级以下精度的内孔梯形槽及内孔斜面槽位置尺寸的测量，测量数据稳定，操作简单，测量快捷，此外，本发明的测量装置和测量方法可广泛应用于多种需要进行内孔阶梯槽位置尺寸的测量中。

Description

一种零件内孔梯形槽位置尺寸的测量装置以及测量方法
技术领域
本发明属于测量技术领域，具体涉及一种零件内孔梯形槽位置尺寸的测量装置以及测量方法。
背景技术
如图8所示，为待测零件的零件半剖结构示意图，该零件的内孔梯形槽尺寸φD2H12用内孔槽径游标卡尺测量，角度α由刀具保证，梯形槽位置尺寸LH10是内孔梯形槽的斜面与孔内表面的交线至孔φ D1H7底端的距离尺寸，其尺寸精度为H10级，有的要求IT8级，没有标准量具进行测量。目前测量梯形槽位置尺寸主要借助其它测量工具间接测量，或用三坐标测量机抽查测量。间接测量方法效率较低，测量误差大，主要用于精度不高，并且是单件生产的情况下，此测量方法对测量人员的技能要求较高。而三坐标测量机测量主要用于零件的抽检，测量精度高，需专业人员测量，测量效率低，测量成本高，不适用于生产现场的测量。因此，批生产的产品中涉及到梯形槽位置尺寸的测量，亟需一种能保证测量精度，操作简单，测量快捷，适用于生产现场用的测量器具。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种零件内孔梯形槽位置尺寸的测量装置。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种零件内孔梯形槽位置尺寸的测量装置，包括百分表、中心轴、测量筒、基座挡销和基准座，中心轴为圆柱体，百分表固定安装于中心轴的上端；测量筒套装于中心轴的中部，测量筒的上端面与百分表的触头接触，并且上端面与百分表的测量杆垂直，测量筒的底部外缘处设有测头；基准座为圆形凸台，固定安装于中心轴的底端，基准座的上端面与测量筒的下端面平行，并且中心轴的轴心不与基准座的轴心重合；测量筒可在百分表与基准座之间沿中心轴的轴向进行运动；基座档销设置于基准座上，并且处于测头的旋转半径内。
还包括一个轴肩螺钉，所述中心轴上端沿中心轴的纵向设有安装槽，沿中心轴的横向设有安装孔，并且安装槽与安装孔相通，百分表置于安装槽中，轴肩螺钉通过安装孔对百分表进行固定。
还包括一个安装螺钉，所述中心轴的下端轴心处设有定位孔，基准座设有一个圆心不与其自身轴心重合的偏心孔，中心轴的下端安装于偏心孔中，安装螺钉从基准座的底部进入定位孔，将中心轴与基准座连接。
所述中心轴的上端还设有一个轴筒挡销，不进行测量时，轴筒挡销的外圆柱面与测量筒的距离为0.5～1mm。
测头为斜锥体，底面与测量筒的底面处于同一平面上，测头的上端为斜面，设其斜面与测量筒中轴线之间所成夹角为β，使其与待测零件内孔梯形槽内斜面与待测零件的中心轴所构成的夹角α相等。
所述中心轴与基准座的偏心孔为过盈定位配合P7/h5。
所述中心轴与测量筒为间隙定位配合G7/h5。
一种零件内孔梯形槽位置尺寸的测量方法，包括以下步骤：
步骤一：将待测零件置于操作台上，将基准座伸入被测零件的内孔中，使基准座的底端面与孔底台面接触，旋转测量筒至测头与基座挡销接触，测头伸入内孔梯形槽中。
步骤二：手压中心轴的上端，同时拉动测量筒，使其测头的锥面与内孔梯形槽斜面接触，记下百分表指针距零位的偏摆位置，此位置的偏摆量即为内孔梯形槽位置尺寸的偏差值，被测零件的内孔梯形槽位置尺寸的中间值加上百分表的偏摆量，即得到被测零件的内孔梯形槽位置尺寸的实际值。
步骤三：反转测量筒使其测头退出被测量零件梯形槽，取出测量装置。
在进行步骤一前，还包括对百分表的校准调零过程，具体如下：
以零件内孔梯形槽位置尺寸的误差值为零时基准座的底端面和测量筒的上端面之间的距离作为基准值，将外径千分尺的测量值设置为该基准值，使用外径千分尺把基准座的底端面和测量筒的上端面卡于外径千分尺的测头之间，调整百分表，并把百分表的表盘调到零位。
本发明的有益效果在于：通过本发明的实施，可进行IT8级以下精度的内孔梯形槽及内孔斜面槽位置尺寸的测量，测量数据稳定，操作简单，测量快捷，此外，本发明的测量装置和测量方法可广泛应用于多种需要进行内孔阶梯槽位置尺寸的测量中。
附图说明
图1是本发明的测量装置结构外形示意图；
图2是本发明的测量装置在进行测量时的结构示意图；
图3是本发明的测量装置中基准座的俯视图；
图4是图3中C-C向的剖视图；
图5是本发明的测量装置中中心轴的结构示意图；
图6是本发明的测量装置中测量筒的俯视图；
图7是图6中D-D向的剖视图；
图8是本发明的待测量零件结构示意图；
图中：1-百分表，2-轴肩螺钉，3-中心轴，31-安装槽，32-安装孔， 33-定位孔，5-测量筒，51-测头，6-基座挡销，7-基准座，71-偏心孔， 8-安装螺钉。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1-图8所示，一种零件内孔梯形槽位置尺寸的测量装置，包括百分表1、中心轴3、测量筒5、基座挡销6和基准座7，中心轴3为圆柱体，百分表1固定安装于中心轴3的上端；测量筒5套装于中心轴3 的中部，测量筒5的上端面与百分表1的触头接触，并且上端面与百分表1的测量杆垂直，测量筒5的底部外缘处设有测头51；基准座7为圆形凸台，固定安装于中心轴3的底端，基准座7的上端面与测量筒5的下端面平行，并且中心轴3的轴心不与基准座7的轴心重合；测量筒5 可在百分表1与基准座7之间沿中心轴3的轴向进行运动；基座档销6 设置于基准座7上，并且处于测头51的旋转半径内。
还包括一个轴肩螺钉2，所述中心轴3上端沿中心轴3的纵向设有安装槽31，沿中心轴3的横向设有安装孔32，并且安装槽31与安装孔32相通，百分表1置于安装槽31中，轴肩螺钉2通过安装孔32对百分表 1进行固定。
还包括一个安装螺钉8，所述中心轴3的下端轴心处设有定位孔 33，基准座7设有一个圆心不与其自身轴心重合的偏心孔71，中心轴3 的下端安装于偏心孔71中，安装螺钉8从基准座7的底部进入定位孔 33，将中心轴3与基准座7连接。
所述中心轴3的上端还设有一个轴筒挡销4，用于限制测量筒5的纵向位移，不进行测量时，轴筒挡销4的外圆柱面与测量筒5的距离为 0.5～1mm。
所述测头51为斜锥体，底面与测量筒5的底面处于同一平面上，测头51的上端为斜面，设其斜面与测量筒5中轴线之间所成夹角为β，使其与待测零件内孔梯形槽内斜面与待测零件的中心轴所构成的夹角α相等。
所述中心轴3与基准座7的偏心孔71为过盈定位配合P7/h5。
所述中心轴3与测量筒5为间隙定位配合G7/h5。
一种零件内孔梯形槽位置尺寸的测量方法，包括以下步骤：
步骤一：将待测零件置于操作台上，将基准座7伸入被测零件的内孔中，使基准座7的底端面与孔底台面接触，旋转测量筒5至测头51 与基座挡销6接触，测头51伸入内孔梯形槽中；
步骤二：手压中心轴3的上端，同时拉动测量筒5，使其测头51 的斜面与内孔梯形槽斜面接触，记下百分表1指针距零位的偏摆位置，此位置的偏摆量即为内孔梯形槽位置尺寸的偏差值，被测零件的内孔梯形槽位置尺寸的中间值加上百分表的偏摆量，即得到被测零件的内孔梯形槽位置尺寸的实际值；
步骤三：反转测量筒5使其测头51退出被测量零件梯形槽，取出测量装置。
在进行步骤一前，还包括对百分表1的校准调零过程，具体如下：
以零件内孔梯形槽位置尺寸的误差值为零时基准座7的底端面和测量筒5的上端面之间的距离作为基准值，将外径千分尺的测量值设置为该基准值，使用外径千分尺把基准座7的底端面和测量筒5的上端面卡于外径千分尺的测头之间，调整百分表，并把百分表的表盘调到零位。
具体的，基准座7的外圆直径根据待测零件的孔和内孔梯形槽位置尺寸LH10的精度进行确定，基准座7的外圆与待测零件的孔φDH7 为间隙配合，间隙为0.012mm～0.06mm。基准座7的偏心孔71与中心轴3的外圆是过盈定位配合P7/h5，偏心孔71与基准座7底面的垂直度为IT5级。基准座7的偏心孔71的偏心量根据测量筒5的测头51伸入内孔梯形槽的深度确定。基准座7上用于安装基座档销6的挡销孔根据选定的基座档销6确定，保证其安装时为过盈配合，所述挡销孔的位置保证测量筒5的测头51在基准座7的偏心孔71的偏心方向。当基准座加工完成后，需测量偏心孔的偏心量的实际值。
具体的，中心轴3的外圆直径由基准座7的偏心孔71直径确定，两者大小相同并保证过盈定位配合P7/h5。中心轴3上的挡销孔根据选定的轴筒挡销4的直径确定，保证两者过盈配合，挡销孔的位置根据基准座7的偏心孔71深度和测量筒5的总长确定，保证测量筒5在测量内孔梯形槽位置尺寸的状态下，测量筒5与百分表1触点相接触的平面距轴筒挡销4的圆柱面距离为0.5mm～1mm。
具体的，测量筒5的内孔与中心轴3外圆是间隙定位配合G7/h5。测量筒5的总长根据待测零件的孔深确定，保证测量方便即可，测量筒5与百分表1的触点相接触的平面与测量筒5的内孔要控制垂直度 IT5级。测头51的半径根据基准座7的偏心孔71的偏心量和待测零件的内孔梯形槽直径及待测零件的内孔直径确定。测头51伸入内孔梯形槽中1mm～4mm，测头51宽度确定为4mm～7mm。测头51的斜面与测量筒5中轴线之间所成夹角为β，使其与待测零件内孔梯形槽内斜面与待测零件的中心轴所构成的夹角α相等，测头51斜面高度能保证其斜面的斜面长为5mm～8mm即可，测头斜面与内孔控制跳动量为IT5 级。
通过本发明的实施，可进行IT8级以下精度的内孔梯形槽及内孔斜面槽位置尺寸的测量，测量数据稳定，操作简单，测量快捷，此外，本发明的测量装置和测量方法可广泛应用于多种需要进行内孔阶梯槽位置尺寸的测量中。

Claims (9)

1.一种零件内孔梯形槽位置尺寸的测量装置，其特征在于：包括百分表(1)、中心轴(3)、测量筒(5)、基座挡销(6)和基准座(7)，中心轴(3)为圆柱体，百分表(1)固定安装于中心轴(3)的上端；测量筒(5)套装于中心轴(3)的中部，测量筒(5)的上端面与百分表(1)的触头接触，并且上端面与百分表(1)的测量杆垂直，测量筒(5)的底部外缘处设有测头(51)；基准座(7)为圆形凸台，固定安装于中心轴(3)的底端，基准座(7)的上端面与测量筒(5)的下端面平行，并且中心轴(3)的轴心不与基准座(7)的轴心重合；测量筒(5)可在百分表(1)与基准座(7)之间沿中心轴(3)的轴向进行运动；基座档销(6)设置于基准座(7)上，并且处于测头(51)的旋转半径内。
2.如权利要求1所述的零件内孔梯形槽位置尺寸的测量装置，其特征在于：还包括一个轴肩螺钉(2)，所述中心轴(3)上端沿中心轴(3)的纵向设有安装槽(31)，沿中心轴(3)的横向设有安装孔(32)，并且安装槽(31)与安装孔(32)相通，百分表(1)置于安装槽(31)中，轴肩螺钉(2)通过安装孔(32)对百分表(1)进行固定。
3.如权利要求1所述的零件内孔梯形槽位置尺寸的测量装置，其特征在于：还包括一个安装螺钉(8)，所述中心轴(3)的下端轴心处设有定位孔(33)，基准座(7)设有一个圆心不与其自身轴心重合的偏心孔(71)，中心轴(3)的下端安装于偏心孔(71)中，安装螺钉(8)从基准座(7)的底部进入定位孔(33)，将中心轴(3)与基准座(7)连接。
4.如权利要求1所述的零件内孔梯形槽位置尺寸的测量装置，其特征在于：所述中心轴(3)的上端还设有一个轴筒挡销(4)，不进行测量时，轴筒挡销(4)的外圆柱面与测量筒(5)的距离为0.5～1mm。
5.如权利要求1所述的零件内孔梯形槽位置尺寸的测量装置，其特征在于：所述测头(51)为斜锥体，底面与测量筒(5)的底面处于同一平面上，测头(51)的上端为斜面，设其斜面与测量筒(5)中轴线之间所成夹角为β，使其与待测零件内孔梯形槽内斜面与待测零件的中心轴所构成的夹角α相等。
6.如权利要求3所述的零件内孔梯形槽位置尺寸的测量装置，其特征在于：所述中心轴(3)与基准座(7)的偏心孔(71)为过盈定位配合P7/h5。
7.如权利要求1所述的零件内孔梯形槽位置尺寸的测量装置，其特征在于：所述中心轴(3)与测量筒(5)为间隙定位配合G7/h5。
8.一种零件内孔梯形槽位置尺寸的测量方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一：将待测零件置于操作台上，将基准座(7)伸入被测零件的内孔中，使基准座(7)的底端面与孔底台面接触，旋转测量筒(5)至测头(51)与基座挡销(6)接触，测头(51)伸入内孔梯形槽中；
步骤二：手压中心轴(3)的上端，同时拉动测量筒(5)，使其测头(51)的锥面与内孔梯形槽斜面接触，记下百分表(1)指针距零位的偏摆位置，此位置的偏摆量即为内孔梯形槽位置尺寸的偏差值，被测零件的内孔梯形槽位置尺寸的中间值加上百分表的偏摆量，即得到被测零件的内孔梯形槽位置尺寸的实际值；
步骤三：反转测量筒(5)使其测头(51)退出被测量零件梯形槽，取出测量装置。
9.如权利要求8所述的零件内孔梯形槽位置尺寸的测量方法，其特征在于：
在进行步骤一前，还包括对百分表(1)的校准调零过程，具体如下：
以零件内孔梯形槽位置尺寸的误差值为零时基准座(7)的底端面和测量筒(5)的上端面之间的距离作为基准值，将外径千分尺的测量值设置为该基准值，使用外径千分尺把基准座(7)的底端面和测量筒(5)的上端面卡于外径千分尺的测头之间，调整百分表(1)，并把百分表(1)的表盘调到零位。
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